Quelles technologies et quelles applications pour la communication visuelle?

"Le marché de l'impression 3D connaît une croissance moyenne de 25% par an au niveau mondial depuis 20 ans, y compris en Belgique", déclare Kris Binon, directeur général de Flam3D. Fondée en 2015 à Gand, Flam3D est une plateforme qui regroupe diverses entreprises et organisations qui représentent l'écosystème 3D en Flandre et aux Pays-Bas. Les membres sont des fournisseurs, fabricants, prestataires de service, universités et instituts de recherche, dont Materialise, Digital Dot, FormID et 3Motion. Flam3D a pour mission de diffuser l'information et d'aider toute entreprise qui souhaite se lancer dans l'impression 3D en les guidant vers les bonnes ressources grâce à son réseau. Pour Kris Binon, il ne fait aucun doute que la fabrication additive est intéressante pour le secteur de la communication visuelle. Mais le bât blesse au niveau de la connaissance. Kris Binon: "Bien que les entreprises manifestent beaucoup d'intérêt, elles manquent encore de connaissance. Elles savent que la technologie existe, mais elles ne savent pas toujours comment l'exploiter. Il faut savoir qu'il existe environ 25 technologies d'impression 3D qui sont très différentes les unes des autres. Les entreprises ont donc du mal à se situer par rapport à l'une ou l'autre technologie. Il y a encore beaucoup de travail à faire au niveau de l'information." La fabrication additive a néanmoins le vent en poupe ces dernières années, principalement pour le prototypage ou la production de pièces finies. C'est comme si les entreprises et le grand public commençaient seulement à connaître la technologie, et pourtant elle existe déjà depuis plus de 30 ans. L'arrivée d'imprimantes de bureau et les gadgets qu'elles peuvent produire ont contribué à la prise de conscience de l'existence de l'impression 3D. La fabrication additive trouve des débouchés dans de nombreux secteurs industriels tels que l'aéronautique, la santé et la médecine, l'architecture, ainsi que la mode, le luxe et les accessoires. L'innovation dans les matériaux (les plastiques, le sable, les métaux, la céramique, etc.) et les nombreuses technologies d'impression tridimensionnelle (FDM, SLS, MJM, etc.) contribuent à l'expansion de cette technologie. Une étude menée en juin 2020 par OnePoll auprès d'entreprises françaises confirme la tendance croissance de l'impression 3D. Les participants sont des entreprises de l'industrie, de la logistique, de la pharmacie, de l'énergie, des technologies et du développement. Selon l'étude, 76% des entreprises interrogées utilisent l'impression 3D, dont la grande majorité est équipée en interne pour produire directement leurs pièces ou leurs produits. Les principales applications sont entre autres les prototypes en vue d'industrialiser un produit (87%), la production de modèles visuels (81%), la fabrication de pièces en petites séries (76%) et de produits spéciaux sur mesure (71%). Pour ces entreprises, l'intégration de l'impression 3D dans la chaîne de production permet d'élargir la gamme de produits, d'augmenter la productivité et de développer de nouveaux domaines d'activité. Dans le cadre de cette étude, la fabrication additive est aussi vue comme un moyen efficace de surmonter les retards de la chaîne d'approvisionnement et les pénuries de stock. Au plus fort de la crise sanitaire, l'impression 3D a effectivement permis de produire rapidement des produits tels que des visières pour pallier le manque d'équipements de protection. Dans ce contexte, la Covid-19 semble jouer favorablement sur les investissements. Toujours selon l'étude de OnePoll, près de la moitié des répondants indiquent que l'augmentation de leurs investissements dans l'impression 3D est une conséquence directe de la crise sanitaire. Jordi Drieman, spécialiste en application 3D de Mimaki Europe, fait le même constat: "Depuis la crise Covid-19, la demande de production locale augmente. Les entreprises manufacturières sont actuellement prêtes à produire davantage en interne et à devenir plus indépendantes, donc à explorer de nouvelles technologies de production. L'impression 3D aide les utilisateurs à partager les meilleures pratiques pour des produits mondiaux au niveau local. Par exemple, une fois qu'un produit se révèle fonctionnel et adapté à un but, les fichiers numériques peuvent être partagés partout dans le monde et le produit 3D peut ensuite être fabriqué localement." L'étude révèle en outre les points qui doivent encore être améliorés selon les utilisateurs de l'impression 3D. Les entreprises jugent que le temps d'impression est encore trop long et que le coût de la technologie (équipement, entretien et achats des matériaux) est encore trop élevé. Près d'un quart des industriels interrogés estiment avoir des difficultés à atteindre le résultat escompté soit à cause de la complexité des modèles 3D ou de la limite de taille des imprimantes. Des montées en compétences sont ainsi à prévoir pour les entreprises qui souhaitent se doter de cette technologie. Le taux de pénétration de la fabrication additive dans les métiers de la publicité et du marketing point de vente n'est pas négligeable. Pour la période 2016/2019, l'association américaine POPAI l'évaluait déjà à plus de 45%. Pour 2019, POPAI estimait la valeur du marché à près de 1,2 milliard de dollars alors qu'il représentait 380 millions en 2016. Les imprimantes 3D basées sur une technologie apparentée au jet d'encre et notamment capables d'imprimer directement en couleur sont particulièrement pertinentes pour le secteur. Les modèles disponibles sur le segment des imprimantes 3D couleur sont des systèmes compacts. Pour le grand format, il n'existe pas de fabrication additive directement en couleur. Un post-traitement est nécessaire. Le pionnier de l'impression 3D grand format pour la communication visuelle est le fabricant israélien Massivit 3D. En 2016, la marque de luxe Louis Vuitton a d'ailleurs ouvert la voie à cette technologie dans le retail avec un pop-up store entièrement imprimé en 3D. Depuis, l'impression 3D grand format a continué d'être utilisée comme alternative technologique pour créer des enseignes et de la signalétique créatives et apporter de la valeur ajoutée aux campagnes de communication 2D. Plus récemment, la technologie de Massivit 3D a été choisie pour créer un concept-car grandeur nature qui fut présenté au Festival Automobile International de Paris en 2019. La conception en hommage à David Bowie a été le point d'attraction du festival automobile. Kris Binon fait d'ailleurs remarquer que l'impression 3D est aussi un merveilleux outil marketing pour les salons et les événements. Il voit encore du potentiel de marché dans le secteur de l'emballage avec le prototypage. "Imprimer des lettres et des gadgets personnalisés avec logo sont aussi des segments intéressants pour l'impression 3D", avance Kris Binon. Pour Massivit et Mimaki, il ne fait aucun doute que les imprimeurs 2D peuvent trouver des opportunités supplémentaires dans le domaine de la communication visuelle avec l'impression 3D. Dans le grand format, Massivit 3D a mis au point un système de fabrication additive - Massivit 1800 et 1500 - qui vise spécifiquement le secteur de la communication visuelle. En bref, l'imprimante de Massivit 3D utilise la technologie Gel Dispensing Printing (GDP). Le procédé consiste à extruder un polymère photosensible sous forme de gel qui durcit ensuite instantanément sous l'effet d'une lumière LED UV. L'objet imprimé en 3D peut ensuite être traité avec différentes techniques de finition. Outre Massivit 3D, le spécialiste japonais des systèmes d'impression à jet d'encre Mimaki emboîte aussi le pas. Il dispose désormais de deux technologies d'impression tridimensionnelle qui couvrent le grand et le petit format. Le 1er avril 2020, Mimaki a lancé l'imprimante 3D grand format 3DGD-1800, une solution OEM basée sur l'imprimante Massivit 1800. D'ailleurs, mis à part le nom qui change légèrement, la machine rappelle fortement celle du fabricant israélien. L'implication est principalement commerciale. En effet, grâce au large réseau de Mimaki, la technologie d'impression 3D grand format à l'opportunité de s'étendre davantage au niveau mondial. Pour Mimaki, c'est une façon de se positionner en tant que fournisseur de solutions totales et d'étendre son portefeuille de produits. Dans cette optique, les imprimantes jet d'encre du fabricant japonais peuvent être utilisées pour ajouter de la couleur et décorer les objets imprimés en 3D. Jordi Drieman, spécialiste en application 3D de Mimaki Europe, explique: "Avec notre nouvelle imprimante 3D Mimaki 3DGD-1800, nous voulons révolutionner la façon dont de nombreux produits de signalétique et d'affichage sont conçus et produits. Les clients ont la possibilité de combiner impression 2D et 3D et d'utiliser les imprimantes 2D de Mimaki pour décorer les modèles 3D produits par la 3DGD-1800. Cela peut ouvrir la voie à une gamme de nouveaux produits tels que la signalétique en 3D, des displays POS personnalisés, les éléments de décoration intérieure, etc. Par exemple, l'avant d'une voiture pourrait être imprimé en 3D, habillé avec du vinyle imprimé et monté sur un panneau d'affichage de sorte à donner l'illusion qu'une voiture sort de la publicité. Les possibilités créatives sont infinies! " Outre les applications qui mixent 2D et 3D, Mimaki pense également à la fabrication de moules XXL ou autre pièce de production industrielle pour le thermoformage, aidant ainsi les entreprises à réduire leurs délais. Tout comme la Massivit 1800 basée sur la technologie GDP, la Mimaki 3DGD-1800 est capable d'imprimer un objet de 1,8 mètre de haut en sept heures. La hauteur peut encore être augmentée en assemblant différentes pièces. Deux extrudeurs offrent la possibilité de lancer instantanément deux impressions à la fois. Selon Mimaki, la solution 3D grand format est trois fois plus rapides que les imprimantes 3D basées sur la technologie FDM (Fused Deposition modeling) grand format. La technologie GDP est en outre censée offrir une précision plus élevée que les autres machines grand format qui reposent sur un procédé de dépôt de matière fondue (la technologie FDM) qui n'offre pas autant de détails. Parmi les imprimantes 3D full-color, on trouve par exemple la technologie par jet de matière (Material Jetting). Celle-ci combine la technologie jet d'encre et l'utilisation de photopolymères qui durcissent au contact des rayons ultraviolets. Avantages: des surfaces lisses (pas d'effet escalier comme avec la technologie FDM), une bonne résolution et la possibilité de combiner différents matériaux et couleurs. Cependant, le volume d'impression reste limité. Stratasys est le pionnier de cette technologie. Il commercialise différentes machines baptisées PolyJet, qui sont par ailleurs distribuées en Belgique par Seido Systems (Wevelgem). Plus récemment, Mimaki a aussi développé sa propre technologie basée sur l'impression 3D par jet de matière, la 3DUJ-553. Une autre technologie qui permet d'imprimer en 3D directement en couleur est le jet de liant ou Binder Jetting. Ce procédé est notamment utilisé par 3D Systems avec de la poudre de céramique à travers la technologie ColorJet Printing. Les pièces produites sont cependant plus poreuses. La technologie Binder Jetting par liage de poudre se rapproche par ailleurs du procédé Multi Jet Fusion développé par HP qui, selon Materialise, offre un faible niveau de porosité. Pour l'heure, cette dernière technologie est principalement utilisée pour le prototypage, les petits composants et les pièces complexes en petites séries. La technologie industrielle développée par Mimaki et lancée en 2017 semble prometteuse pour le secteur graphique. La 3DUJ-553 permet par exemple de produire des objets 3D artistiques et des maquettes directement en couleur, mais aussi des figurines photoréalistes et divers accessoires. La machine s'appuie sur la technologie d'impression jet d'encre LED UV du fabricant japonais pour réaliser des objets 3D avec 10 millions de combinaisons de couleurs possibles. Ses encres sont composées d'une résine acrylique qui rend les objets résistants. La 3DUJ-533 a un volume d'impression de 508 x 508 x 305 mm et une hauteur de couche de 0,02 mm. Jusqu'à ce jour, Mimaki compte cinq installations de cette machine au Benelux. Un des clients est Marketiger (Pays-Bas) qui produit entre autres des figurines très réalistes directement en couleur, des prototypes de produit, des oeuvres d'art, etc. "Le prototypage rapide et les modèles 3D photoréalistes sont actuellement toujours les principaux segments ciblés pour notre imprimante 3D à couleurs. Ces marchés ne cessent de croître et ces applications sont donc toujours très demandées", dit Jordi Drieman de Mimaki. Actuellement, la technologie d'impression 3D qui domine le secteur de la communication visuelle au Benelux vient de Massivit 3D. Son distributeur est Digital Dot de Vilvorde, qui est aussi le centre de démonstration européen du fabricant israélien. Deux entreprises belges et deux Hollandaises ont jusqu'à présent investi dans une Massivit 1800: 3Motion, Art Nzo, 3DNextLevel et Xclusive International. Ces utilisateurs ont à leur actif des réalisations de personnages, mobiliers et objets divers de grande taille qui ont été produits pour des parcs d'attractions, musées et expositions, le retail, les événements, etc. L'entreprise limbourgeoise Art Nzo, spécialisée dans l'impression 2D et 3D pour la publicité, vante bien l'intérêt de l'impression 3D pour la publicité sur son site internet: "En plus de la manière plus traditionnelle de concevoir la publicité, il devient de plus en plus important de retenir l'attention du client dans une méthode originale et authentique. Il est alors question d'utiliser les possibilités de l'impression 3D pour stimuler l'expérience client et augmenter la visibilité et l'attractivité d'une marque". Est-ce que la technologie reste toujours aussi attractive en période Corona? Certains témoignent que oui, mais préservent la confidentialité. Twan Kerckhofs, gérant d'ArtNzo, voit venir de nombreuses demandes, mais pas forcément du monde du retail et de l'enseigne: "De manière générale, on peut dire que les choses sont très décevantes dans le secteur de la communication visuelle. Nous garantissons la haute qualité de nos produits, mais avec moins d'audience, on s'y attarde moins. En raison de cette période incertaine, nous remarquons que les budgets sont serrés. Ce qui conduit à des mises en attente ou des annulations. Nous remarquons par ailleurs que les artistes et les projets prestigieux sont de plus en plus imités. " Sofie Demeyer de Digital Dot rapporte quant à elle que malgré la crise Corona, beaucoup de gels d'impression 3D ont été vendus. Signe que les imprimantes 3D déjà installées ne sont pas restées inactives. Même si peu de nouvelles ventes sont en vue pour Digital Dot, le distributeur se réjouit néanmoins du retour des visiteurs européens dans le centre de démonstration. Quatre installations ont déjà pu être réalisées en deux ans dans le Benelux, mais Sofie Demeyer reconnait que le coût de la technologie reste encore un frein à son expansion. Kris Binon abonde dans le même sens: "La technologie nécessite encore de devenir plus compétitive et performante économiquement. Mais le coût est relatif. Il ne faut pas chercher du côté de l'impression 3D pour la production en série de millions de pièces. L'impression 3D est surtout avantageuse économiquement pour produire des formes complexes (NDLR: plus besoin de matrice) ou quelques centaines ou milliers d'unités. Il n'y a pas non plus que le coût de la machine qui compte, mais aussi de l'investissement dans la connaissance, la formation du personnel et le temps d'apprentissage. Cela dit, le seuil de rentabilité devient plus intéressant qu'il y a cinq ans et grâce à l'évolution de la technologie, il va encore diminuer". Pour une entreprise qui souhaite proposer des services d'impression 3D à ses clients, une autre alternative est alors de sous-traiter la production. Quant au fabricant Massivit 3D, les nouveaux développements se poursuivent dans le domaine des gels d'impression 3D, dont certains sont conçus pour s'ouvrir à d'autres marchés comme l'automobile. Pour la communication visuelle, Massivit 3D a mis au point un gel d'impression 3D photopolymère ignifuge ainsi qu'un nouveau logiciel qui simplifie le processus de préparation des fichiers. Le gel ignifuge baptisé DIM 20 FR, une première mondiale, permet aux utilisateurs de la technologie d'accepter davantage de projets qui nécessitent le respect de réglementations spécifiques en matière d'ignifugation. Cela peut profiter aux imprimeurs, producteurs d'expositions et aux fabricants de matériels scéniques. Des tests sont encore en cours. Massivit 3D offre pour l'heure deux types de matériaux d'impression: le gel acrylique translucide Dim 100 et le gel opaque Dim 90, qui est une alternative économique au DIM 100. Les deux types de gel offrent le même éventail d'applications et d'options de finition. La différence est que les objets à base de gel opaque ne peuvent être éclairés. L'impression 3D grand format fait déjà ses preuves pour apporter une plus-value aux opérations marketing et augmenter la visibilité des marques dans les points de vente. Les musées, expositions et parcs d'attractions sont aussi des secteurs propices à faire appel à la technologie. Dans le petit format, l'impression 3D couleur peut aussi changer la donne dans la conception graphique et la communication visuelle. La plateforme de fichiers 3D Thingiverse offre une source d'inspiration en la matière. La plateforme open source offre des millions de fichiers 3D téléchargeables au format STL pour toute sorte d'objets. Les modèles sont conçus par une communauté de makers. Si l'esthétique de ce qui est proposé peut parfois laisser à désirer, les professionnels peuvent tout à fait en faire quelque chose de beau grâce à des technologies de pointe. Cults, Free3D, MyMiniFactory sont d'autres alternatives à Thingiverse. Voici quelques domaines d'application pour le secteur graphique: - Typographie. Des polices complètes sont développées pour la 3D. Des associations de lettres peuvent par exemple donner lieu à la création d'objets de décoration d'intérieur. - Carte de visite. Certains makers ont tenté l'expérience. Pourquoi pas dans le cadre d'une série limitée. - Signalétique. Il existe de la signalétique sous forme de gadgets humoristiques. Ces objets peuvent par exemple être placés près d'un ordinateur de travail ou accrochés à une porte pour faire passer un message. - Maquette. Les architectes sont déjà de potentiels clients pour ce qui concerne les applications de décoration intérieure. Ils seront certainement intéressés de savoir que leurs maquettes peuvent être imprimées en 3D localement. - Emballage. Des designs d'emballage circulent aussi sur la plateforme Thingiverse et montre que l'impression 3D peut être utilisée pour créer des prototypes ou des conceptions d'emballages en petites séries. Les formes peuvent alors être plus complexes que certaines méthodes alternatives. Alors intéressante ou pas l'impression 3D? Pour Kris Binon, exploiter l'impression 3D dans le secteur Print & Sign est avant tout une question de créativité et de connaissance. "Les entreprises doivent sortir des sentiers battus". Le succès ne se fait pas du jour au lendemain, mais les entreprises qui ont investi dans l'impression 3D ont prouvé qu'il est possible d'exploiter la technologie dans le domaine de la publicité et du marketing.